• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제53권7호
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• pp.501-508
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• 2004

In this paper, a coordinated scheduling algorithm is proposed to reduce end-to-end delay in distributed control of systems. For the algorithm, the analysis of practical end-to-end delay in the worst case is performed priory with considering implementation of the systems. The end-to-end delay is composed of the delay caused by multi-task scheduling of operating systems, the delay caused by network communications, and the delay caused by asynchronous timing between operating systems and network communications. Through some simulation tests based on CAN(Controller Area Network), the proposed worst case end-to-end delay analysis is validated. Through the simulation tests, it is also shown that a real-time distributed control system designed to existing worst case delay cannot guarantee end-to-end time constraints. With the analysis, a coordinated scheduling algorithm is proposed here. The coordinated scheduling algorithm is focused on the reduction of the delay caused by asynchronous timing between operating systems and network communications. Online deadline assignment strategy is proposed for the scheduling. The performance enhancement of the distributed control systems by the scheduling algorithm is shown through simulation tests.

• 한국통신학회논문지
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• 제37A권10호
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• pp.876-884
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• 2012

본 논문에서는 무선 센서네트워크(wireless sensor network : WSN)에서 발생하는 두 가지 지연 요인인 큐잉 지연(queueing delay)과 랜덤 링크 스케줄링에 의한 지연(delay by random link scheduling)을 소개하고 이를 해결하기 위한 새로운 순차적 스케줄링 기법을 제안한다. 또한 모의 실험을 통하여 이용하여 제안한 다중 홉 전송기법의 성능 평가를 수행하고, 이를 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법의 성능과 종단간 패킷 전송 지연의 관점에서 비교한다. 모의실험 결과에 따르면, 소스 노드(source node)와 목적지 노드(destination node) 사이의 홉 수(hop distance)가 증가할수록 제안한 스케줄링 기법과 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법의 지연 성능 차이가 증가함을 알 수 있었다. 소스 노드와 목적지 노드 사이의 평균 홉 수가 2.66, 4.1, 4.75 및 6.3 일 때, 제안한 스케줄링 기법은 기존의 랜덤 링크 스케줄링 기법에 비해 22%, 36%, 48% 및 55% 까지 지연 시간을 줄일 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제24권5호
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• pp.360-372
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• 2002

In this paper, we propose the modified dynamic weighted round robin (MDWRR) cell scheduling algorithm, which guarantees the delay property of real-time traffic and also efficiently transmits non-real-time traffic. The proposed scheduling algorithm is a variation of the dynamic weighted round robin (DWRR) algorithm and guarantees the delay property of real-time traffic by adding a cell transmission procedure based on delay priority. It also uses a threshold to prevent the cell loss of non-real-time traffic that is due to the cell transmission procedure based on delay priority. Though the MDWRR scheduling algorithm may be more complex than the conventional DWRR scheme, considering delay priority minimizes cell delay and decreases the required size of the temporary buffer. The results of our performance study show that the proposed scheduling algorithm has better performance than the conventional DWRR scheme because of the delay guarantee of real-time traffic.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.719-727
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• 2006

This paper proposes a new method to obtain a maximum allowable delay bound for a scheduling of networked discrete control systems and event-based scheduling method. The proposed method is formulated in terms of linear matrix inequalities and can give a much less conservative delay bound than the existing methods. A network scheduling method is presented based on the delay obtained through the proposed method, and it can adjust the sampling period to allocate same utilization to each control loop. The presented method can handle three types of data (sporadic, emergency data, periodic data and non real-time message) and guarantees real-time transmission of periodic and sporadic emergency data using modified EDF scheduling method.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권4호
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• pp.352-361
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• 2004

In this paper, we study how to achieve the maximum capacity under delay constraints for large mobile wireless networks. We develop a systematic methodology for studying this problem in the asymptotic region when the number of nodes n in the network is large. We first identify a number of key parameters for a large class of scheduling schemes, and investigate the inherent tradeoffs among the capacity, the delay, and these scheduling parameters. Based on these inherent tradeoffs, we are able to compute the upper bound on the maximum per-node capacity of a large mobile wireless network under given delay constraints. Further, in the process of proving the upper bound, we are able to identify the optimal values of the key scheduling parameters. Knowing these optimal values, we can then develop scheduling schemes that achieve the upper bound up to some logarithmic factor, which suggests that our upper bound is fairly tight. We have applied this methodology to both the i.i.d. mobility model and the random way-point mobility model. In both cases, our methodology allows us to develop new scheduling schemes that can achieve larger capacity than previous proposals under the same delay constraints. In particular, for the i.i.d. mobility model, our scheme can achieve (n-1/3/log3/2 n) per-node capacity with constant delay. This demonstrates that, under the i.i.d. mobility model, mobility increases the capacity even with constant delays. Our methodology can also be extended to incorporate additional scheduling constraints.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.81-84
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• 2000

Scheduling algorithm proposed in this paper is based on both DWRR(Dynamic Weighed Round Robin) method and QLT(Queue Length Threshold) method. The proposed scheduling algorithm guarantees delay property of realtime traffic, not considered in previous DWRR method, with serving realtime traffic preferentially by using RR(Round Robin) method which service each channel equally and QLT algorithm that is dynamic time priority method. Proposed cell scheduling algorithm may increase some complexity over conventional DWRR scheme because of delay priority based cell transmission method. However, due to reliable ABR service and congesition avoidance capacity, proposed scheduling algorithm has good performance over conventional DWRR scheme. Also, delay property based cell transmission method in proposed algorithm minimizes cell delay and requires less temporary buffer size

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3A호
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• pp.248-255
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• 2008

OFDMA 시스템에서 주파수축에서의 다중사용자 스케줄링의 성능은 채널의 주파수 선택적 특성과 상관이 있다. 채널이 주파수축에서 평탄하면 다중사용자 스케줄링의 이득이 줄어들 수 있으며 반대로 주파수 선택적 특성이 너무 커서 할당 대역폭 내에서 채널의 변화가 심하게 일어난다면 충분한 스케줄링 이득을 얻기 어려워진다. 다중 사용자 스케줄링 이득을 최대화하기 위해서는 순환지연 다이버시티를 적용하여 채널의 주파수 선택적 특성을 조절할 수 있다. 이 논문에서는 할당 대역폭과 채널 특성을 고려하여 순환지연 다이버시티를 적용할 때의 최적의 지연값을 결정하는 방법을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5B호
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• pp.498-508
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• 2009

3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 표준화 중인 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 고품질의 다양한 서비스를 제공하기 위한 차세대 이동통신 기술로써, 최근 LTE 시스템의 무선자원 사용효율을 향상시키기 위한 하향링크 스케줄링 기법 연구가 활발하게 수행되고 있다. 본 논문에서는 무선 채널 상태나 공정성뿐만 아니라 다양한 트래픽 종류의 지연에 대한 QoS 요구사항을 보장하기 위해서 지연 가중치(delay weight) 함수를 적용한 DAPS(Delay-Aware Packet Scheduling) 알고리즘을 제안한다. DAPS 알고리즘은 패킷의 큐잉 지연이 허용되는 최대 지연에 가까울수록 지연 가중치를 증가시켜 높은 우선순위를 제공함으로써 최대 허용 지연 이내에 처리되는 패킷의 수를 증가시킨다. 모의실험 결과 DAPS 알고리즘은 기존 스케줄링 알고리즘과 비교하여 전송되는 패킷의 큐잉 지연이 최대 허용되는 지연을 초과할 확률을 최소화하여 패킷 지연에 관한 성능을 개선하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권6호
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• pp.805-814
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• 2001

본 논문에서는 기존의 DWRR(Dynamic Weighted Round Robin) 알고리즘이 고려하지 못한 실시간 트래픽의 지연 특성을 보장하면서, 비실시간 트래픽도 효율적으로 전송할 수 있는 셀 스케쥴링 알고리즘을 제안하고자 한다. 이 스케쥴링 알고리즘은 기존의 DWRR 알고리즘을 개선한 것으로, 지연 우선 순위 기반의 셀 전송방식을 추가하여 실시간 트래픽의 지연 특성을 보장하면서, 그로 인한 비실시간 트래픽의 셀 손실을 막기 위해 비실시간 트래픽에 임계치를 설정한다. 제안한 스케쥴링 알고리즘은 지연 우선 순위 기반의 셀 전송방식이 추가되어 기존의 DWRR 알고리즘에 비하여 복잡도가 다소 증가될 수 있으나, 실시간 트래픽의 지연을 최소화하고 버퍼 크기를 감소시킬 수 있으며, CBR, VBR 트래픽 뿐만 아니라 대역폭에 유연성을 지니는 ABR 트래픽의 서비스를 효과적으로 지원한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권10호
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• pp.629-644
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• 2014

The goal of this paper is to consider a co-design approach between time delay compensation and the message scheduling for CAN-Based Networked Control Systems (NCS). First we propose a hybrid priority scheme for the message scheduling in order to improve the Quality of Service (QoS). Second we present the way to calculate the closed-loop communication time delay and then compensate this time delay using the pole placement design method in order to improve the Quality of Control (QoC). The final objective is the implementation of a co-design which is the combination of the compensation for communication time delays and the message scheduling in order to have a more efficient NCS design.